달랑베르의 원리

달랑베르의 원리

[ d'Alembert's principle ]

요약 관성력을 이용하여 운동을 기술하면 동역학(動力學)을 정역학(靜力學)과 마찬가지로 힘의 평형이라는 관점에서 다룰 수 있다는 원리이다. 예를 들어, 가속도운동을 하는 물체의 운동을 표현할 때에는 그 물체 위의 관측자의 관점에서 운동을 관찰하는 방식으로 표현하는 것이다.

1743년 달랑베르가 발표했다. 역학의 한 원리로서, 뉴턴의 운동법칙과 같은 내용을 관점을 달리해서 나타낸 것이다. 질량 m인 물체가 받는 힘 f와 그때의 가속도인 a 사이에는 ma=f라는 관계식이 성립한다(뉴턴의 운동방정식). 이 관계식을 f+( ma)=0로 표현하면, 실제로 운동에 관여하는 f와 ma라는 힘이 동시에 질점에 작용하여 질점은 균형상태를 이룬다. 이때 ma를 관성력 또는 관성저항(慣性抵抗)이라 하며, 원심력은 그 한 예이다. 즉 힘이 작용하여 운동하고 있는 질점에 실제로 작용하고 있는 힘 이외에 크기가 같고 방향이 반대인 관성력을 가상적으로 가함으로써 질점은 언제나 균형을 유지한다고 보는 것이다. 이 이론에 따르면 동역학의 문제를 힘의 균형이라는 정역학의 문제로 간단하게 처리할 수 있다. 물체가 가속도운동을 하고 있을 때 그 물체 위의 관측자의 입장에서 본 운동을 생각할 경우 편리하다.